Чому навіть високоякісні камери часто все ще містять звичайні датчики автофокусування без перетину?


19

Сучасні камери часто використовують два види датчика автофокусування: звичайний та крос-тип. У той час як датчики автофокусу звичайного типу відчутно борються із фокусуванням на вертикальних лініях з високою контрастністю, кросові датчики, хоча і більш досконалі (і відповідно дорожчі), мають простіший час зосередитись у цій ситуації.

Через додаткову вартість, включаючи велику кількість датчиків перехресного типу, дешевші камери часто включають лише один такий датчик в центральній точці автофокусування, при цьому камери середнього класу часто мають скупчення навколо центральної точки, а камери високого класу мають рівні більше датчиків крос-типу в різних конфігураціях.

Дивлячись на поломку деяких найвищого класу камер, навіть у просторі, де ціни добре входять до чотирьох цифр, все ще є пристойна кількість датчиків автофокусування звичайного типу:

  • Як Nikon D5, так і D850 мають ~ 150 датчиків, 99 з яких мають хрестовий тип

  • Флагман EOS 1DX mk II компанії Canon, а також їх 5D mk IV мають 61 датчик з 41 перехресними типами

Враховуючи те, що навіть у цих наддорожчих флагманських та висококласних моделях, приблизно 1/3 датчиків автофокусування все ще дуже нормально нормального типу, я хотів би знати; це суто економічний вибір дизайну, чи упаковка занадто багато датчиків автофокусу створює експоненціально складні технічні перешкоди?


1
Це не буде проблемою, якщо у вас є як вертикальні, так і горизонтальні датчики і якщо вони використовуються для відстеження фокусу на рухомих цілях.
ксеноїд

Наче подобається навіть низько 5D Mark II із лише 9 «точками» автофокусу, що вибираються користувачем, шість з яких вертикально орієнтовані, дві - горизонтально орієнтовані, а центральна точка - горизонтальна та вертикальна? Він також має додаткові чотири вертикальні та дві горизонтальні «допоміжні точки» поблизу центральної точки автофокусування, які активні для сприяння відстеженню рухомих предметів при використанні «AI Servo AF».
Майкл С

Відповіді:


28

Насправді датчик автофокусного перехресного типу - це лише два "звичайних" датчика автофокусування, один з лініями, орієнтованими у вертикальному напрямку, а другий з лініями, орієнтованими у горизонтальному напрямку, накладеними на одну і ту ж область.

Датчики автофокусування без перехресного типу можуть бути вертикальними, горизонтальними або навіть діагональними. Деякі дуже ранні фотоапарати автофокусування з єдиною центральною «точкою автофокусування» використовували діагонально орієнтовану лінію.

Кожна "нормальна" точка "автофокусу" - це пара ліній, які збирають світло з тієї ж "точки" в полі зору камери, яка потрапляє в об'єктив з протилежних сторін переднього елемента об'єктива.

Точка автофокусу "перехресного типу" використовує дві пари ліній, одну вертикальну та одну горизонтальну.

Більшість камер, у яких є "звичайні" датчики автофокусу, використовуються безлічі горизонтальних, а також вертикальних.

Ця "карта" є системою автофокусування Canon 6D. Маленькі чорні квадрати - це все, що видно у видошукачі. Сині прямокутники (разом із помаранчевим у центрі) позначають фактичну область чутливості для кожної точки "AF".

введіть тут опис зображення

Зауважте, що зовнішні чотири точки "AF" з кожної сторони вертикально орієнтовані та чутливі при f / 5.6, внутрішні три "точки" - горизонтально орієнтовані та чутливі до f / 5.6. Середня точка автофокусування також має вертикально орієнтовану лінію f / 5.6 та іншу горизонтальну лінію, чутливу до f / 2.8.

Дводіагональна перехресна тип AF "точка", як правило, має вертикальну і горизонтальну пару наборів ліній датчиків, а також пару діагональних наборів ліній датчиків, які знаходяться на відстані 90 ° один від одного, утворюючи "X" над "+" вертикальних / горизонтальних пар.

Ось "карта" для Canon EOS 5D Mark III, 5D Mark IV і 1D X Mark II:

введіть тут опис зображення

Знову ж світло-сірі квадрати - це все, що видно у видошукачі, але чорні лінії показують фактичні зони чутливості.

Ось як виглядає масив датчиків автофокусування, який використовується у цих камерах.

введіть тут опис зображення

Рядки для кожної точки "AF" не повинні мати фізичну відповідність їх розташуванню у видошукачі камери, оскільки мікролензи при вході блоку автофокусування перенаправляють вхідне світло на правильну лінію в масиві. Ви можете бачити, що діагональні лінії для діагональних f / 2.8 чутливих частин центральних п'яти "точок" розводяться ширше, ніж горизонтальні / вертикальні лінії для тих самих "точок АФ". Таке ширше поширення між кожною лінією - це те, що робить їх більш чутливими при f / 2.8, а також те, що робить їх нечутливими при діафрагмах F / 4 та вужчих.

Існує безліч наборів "спліттерних" мікроленз, які сидять там, де світло, відбитий від вторинного дзеркала DSLR, потрапляє в блок PDAF. Кожна мікроленна спрямована на конкретну точку кола зображення, що проектується об'єктивом з одного боку, і на конкретну точку на датчику PDAF з іншого боку.

Ось мікроліновий масив, який сидить над датчиком автофокусу для простої системи "АЧ" в 9 точок "оригінальної Canon 5D (зображення масивів мікроленд" спліттера "здаються дуже важкими - я не можу знайти жодного з ті, які використовуються для більш досконалих систем автофокусування:

Оптика вторинної реєстрації зображень (SIR)

Майте на увазі, що D5 і D500 Nikon мають лише 55 точок автофокусування, які вибираються користувачем, з яких 35 (показані нижче як червоні квадрати) мають тип хреста. Решта - це "допоміжні" точки (показані нижче у вигляді крапок), які не можуть бути обрані користувачем.

введіть тут опис зображення

То чому б такі дорогі та вдосконалені камери включали деякі точки AF, які не всі перехресні?

Частково це економіка, оскільки додавання більшої кількості "точок" АФ коштує дорожче, але частково також пов'язано з фізичними та конструктивними обмеженнями.

Якщо припустити, що лінза належним чином вирівняна (кожен елемент зосереджений без помилок нахилу та відстані) та націлений на рівномірно світле поле, центральна "точка" АФ завжди отримуватиме найбільш корисне світло. Коли людина віддаляється від центру, кількість світла відпадає - і таким чином буде виконуватися автофокус інакше однакових «точок АФ». Це все стосується кутів і деяких одних і тих же речей, які спричиняють падіння яскравості по краях та кутах поля зору об’єктива.

Існує також обробка даних, необхідна для кожної точки "AF". У якийсь момент закон зменшення віддачі починає діяти і додаткову потужність обробки, необхідну для того, щоб зробити всі 61 "точки" AF або всі точки 55 AF "крос-типу", можна краще скористатися перевагою робити щось інше, наприклад комбінування інформації про відстань від датчика PDAF з кольоровою інформацією від датчика вимірювання кольору, чутливого до кольору RGB + IR, щоб допомогти відслідковувати рухомі об'єкти. Це те, що камери, такі як 1D X Mark II і D5, роблять надзвичайно добре.

Отже, врешті-решт, деякі проектні рішення базуються на тому, як можна найкраще використовувати обмежені ресурси, щоб забезпечити кращу ефективність системи автофокусування камери для виконання конкретних завдань.

Наприклад, у Canon є кілька тіл нижнього кінця, ніж 5D Mark IV або 1D X Mark II, які дійсно пропонують всі точки АФ перехресного типу. Усі 80D, 77D і навіть Rebel T7i / 800D діляться 45-точковим датчиком автофокусу з усіма перехресними "точками". 6D Mark II використовує версію FF того ж масиву датчиків PDAF.

введіть тут опис зображення

Сорок п'ять точок перехресного типу AF "дорівнює 90 парам рядків плюс додаткові дві пари ліній для подвійної діагональної" точки "AF в центрі. Це ще менше рядків, ніж 112 пар ліній, необхідних для флагманських тіл мати 41 хрестоподібний тип, 20 «нормальних» та додаткові десять пар ліній для п’яти «діагональних» типів AF «подвійний діагонал».

У Canon EOS 7D Mark II розміщено 65 точок автофокусу між собою, але лише одна дводіагональна "точка" в центрі, тому для цього потрібно 132 пари ліній. Порівняйте його поряд із 61-бальною системою, що використовується у 1D X Mark II, 5D Mark III та 5D Mark IV.

введіть тут опис зображення

У 7D Mark II також є подвійні процесори візуалізації DiG! C 6 та ще один виділений процесор для системи автофокусування. 1D X Mark II і 5D Mark IV також мають основні процесори для системи автофокусування на додаток до основних процесорів зображення.

У розділі Автофокусування в огляді The-Digital-Picture є багато корисної інформації про високоефективні системи автофокусування, включаючи порівняння між 7D Mark II та системою, якими ділиться 1D X Mark II, 5D Mark III та 5D Mark IV. Canon EOS 7D Mark II .

Існує також цей досить інформативний текст "EOS 7D Mark II проти EOS-1D X та EOS 5D Mark III TTL-SIR (через вторинну реєстрацію вторинних зображень)" AF Порівняння систем ", написаний давнім технічним радником Canon США Чаком Уестфальдом у відповідь на запит від Брайана Карнатана на The-Digital-Picture .

Тут же у нас є фотографії, що стосуються фотографії SE, які розглядають різні аспекти PDAF за допомогою спеціальних датчиків автофокусування:

Чи працює автофокус краще з об'єктивами f / 2.8 проти f / 4 або повільніше?
Чи точні точки зору фокусування точніші, чи просто швидші?

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.